粤教版高中物理必修二第二章 2.1匀速圆周运动 学案.doc
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1、 课前自主预习1匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的 相等,这种运动就叫匀速圆周运动。2线速度:(1)定义:质点做圆周运动通过的 和所用 的比值叫做线速度。(2)大小:v = 。单位:m/s(3)方向:在圆周各点的 上(4)“匀速圆周运动”中的“匀速”指的速度的大小不变,即速率不变;而“匀速直线运动”的“匀速”指的速度不变是大小方向都不变,二者并不相同。3角速度:(1)定义:在匀速圆周运动中,连接运动质点和圆心的半径转过 跟所用 的比值,就是质点运动的角速度;(2)定义式:= (3)角速度的单位: 4线速度、角速度与周期的关系:v = = 。5(双选)甲、乙两物体分别放在广州
2、和北京,它们随地球一起转动时,下列说法正确的是( )A甲的线速度大,乙的角速度小 B甲的线速度大于乙的线速度 C甲和乙的线速度相等 D甲和乙的角速度相等自主学习答案:1. 圆弧长.2(1)弧长, 时间.(2).(3)切线方向.3(1)角度,时间.(2).(3)rad/s(4)r,.5BD 课堂互动探究知识点1:认识圆周运动新知探究在生产、生活中,经常见到一种特殊的曲线运动,像图2-1-1电风扇的叶片、钟表的指针、旋转的芭蕾舞演员等,物体转动时他们上面每一点轨迹的特点是 ,这样的运动叫 。 图2-1-1答案:均为圆;圆周运动。重点归纳1圆周运动的定义:如果质点的运动轨迹是圆,那么这一质点的运动叫
3、做圆周运动2匀速圆周运动的定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间内通过的圆弧长度相等,那么,这种运动叫做匀速圆周运动【例1】(单选)对于匀速圆周运动的物体,下列说法不正确的是( ) A匀速圆周运动是变速运动 B匀速圆周运动线速率恒定 C在任意相等的时间内通过的位移相等D在任意相等的时间内通过的路程相等解析:做匀速圆周运动的物体在相等的时间内通过的圆弧长度相等即路程相等,D对,C错;由线速度的定义知,速度的大小不变,也就是速率不变,但速度的方向时刻改变,故AB对。答案:C触类旁通1(双选)某质点做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A因为该质点在相等的时间内通过的圆弧长度相等,所以是匀速运动B该
4、质点的速度方向时刻改变,所以是变速运动 C该质点的加速度为零,处于平衡状态D该质点做的是变速运动,具有加速度,故它受到的合外力不等于零解析:做匀速圆周运动的物体在相等的时间内通过的圆弧长度虽然相等但速度的方向时刻改变,因而是变速运动,而非匀速运动,故B对,A错。因为匀速圆周运动是变速运动,具有加速度,故做匀速圆周运动的物体受到的合外力肯定不等于零,故D对,C错。答案:BD知识点2:如何描述匀速圆周运动的快慢?新知探究在质点作直线运动时,我们曾用速度表示质点运动的快慢。质点作匀速圆周运动时,我们又如何描述物体运动的快慢呢?猜想1:比较物体在一段时间内通过的圆弧长短猜想2:比较物体在一段 时间内半
5、径转过的角度大小猜想3:比较物体转过一圈所用时间的多少猜想4:比较物体在一段时间内转过的圈数探究1:如果物体在一段时间t内通过的弧长s越长,那么就表示运动得越 ,s与t的比值越 ,质点做圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值叫做线速度v。v=/t来源:学科网ZXXK探究3:做匀速圆周运动的物体,如果转过一周所用的时间越 ,那么就表示运动得越 ,做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫周期T。探究4:做匀速圆周运动的物体,如果在单位时间内转过的圈数越 ,那么就表示运动得越 ,做匀速圆周运动的物体在单位时间内转过的圈数叫转速n,在1秒钟内转过的圈数叫频率f。答案:1.快、大2.快、大3.短、快4.
6、多、快重点归纳1 v、T、r的关系:物体在转动一周的过程中,通过的弧长s2r,用时为T,则v.2 、T的关系:物体在转动一周的过程中,转过的角度2,用时为T,则.3 、n、f的关系:物体在1 s内转过n圈,1圈转过的角度为2,则1s内转过的角度2n,即2n2f.4v、r的关系:vr.【例2】已知某一机械秒表的分针和秒针长(指转动轴到针尖的距离)分别为1 cm和1.3 cm,它正常转动时可视为匀速转动,试求:(1)分针和秒针的周期和转速;(2)分针和秒针的针尖线速度大小;(3)分针和秒针的角速度大小解:已知:秒针转一圈所用时间为60 s,分针转一圈所用的时间为1 h.(1)T分1 h6060 s
7、3 600 sf分 Hz,n分f分 r/sT秒60 s,f秒 Hz,n秒f秒 r/s.(2)由v得v分 m/s 1.74105 m/sv秒 m/s1.36103 m/s.(3)由得分 rad/s rad/s秒 rad/s rad/s.触类旁通22010年温哥华冬季奥运会双人滑比赛中,申雪、赵宏博拿到中国花样滑冰史上首枚冬季奥运会金牌,如图212所示赵宏博(男)以自己为转轴拉着申雪(女)做匀速圆周运动,转速为30 r/min.申雪的脚到转轴的距离为1.6 m求:(1)申雪做匀速圆周运动的角速度;(2)申雪的脚运动速度的大小图212解:(1)转动转速n30r/min0.5r/s角速度2n20.5
8、rad/srad/s(2)申雪的脚做圆周运动的半径r1.6 m,所以她的脚的运动速度vr1.6 m/s5.0m/s.答案:(1)rad/s,(2)5.0m/s.来源:学*科*网方法技巧易错易混实验透视易错易混: 传动装置中各物理量间的关系传动类型图示结论共轴传动运动特点:转动方向相同, 即都逆时针转动,或都顺时针转动定量关系:A点和B点转动的周期相同、角速度相同,进而可知两者线速度与其半径成正比皮带(链条)传动运动特点:两轮的转动方向与皮带的绕行方式有关,可同向转动,也可反向转动定量关系:由于A、B两点相当于皮带上的不同位置的点, 所以它们的线速度必然相同,两者角速度与其半径成反比、周期与其半
9、径成正比齿轮传动运动特点:当A顺时针转动时,B逆时针转动;当A逆时针转动时,B顺时针转动定量关系:vavb(线速度);(n1、n2分别表示两齿轮的齿数)【例3】如图213所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动,A、B两轮用皮带传动,三轮半径关系为rArC2rB.若皮带不打滑,求A、B、C轮边缘上的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比图213解:A、B两轮通过皮带传动,皮带不打滑,A、B两轮边缘上各点的线速度大小相等,即vavb,故vavb11.B、C两个轮子固定在一起,属于同轴传动,它们上面的任何一点具有相同的角速度,即bc11.因为,vavb,rA2rB所以abrBrA12又
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